76mm，所述第Ξ负月牙型透镜34后表面与第一双凸型透镜35前表面的 空气间隔是2.270mm，所述第一双凸型透镜35后表面与光阔平面的空气间隔是33.35mm，所 述中光阔平面与第二双凸型透镜36前表面的空气间隔是15.76mm，所述第二双凸型透镜36 后表面与第四负月牙型透镜37前表面的空气间隔是0.5mm，所述第四负月牙型透镜37后表 面与第Ξ双凸型透镜38前表面的空气间隔是1.98mm，所述第Ξ双凸型透镜38后表面与第四 负月牙型透镜39前表面的空气间隔是2.30mm，所述第四负月牙型透镜39后表面与探测器保 护玻璃5前表面的空气间隔为8.10mm，所述探测器保护玻璃5后表面与探测器6的空气间隔 为lmm〇
[0033] 成像透镜组3中的各光学元件的焦距、折射率及曲率半径分别满足W下条件： 365<枯388 ].56<mi].69 26<民川<3() 25<R；m<2S -45<fe-巧].42<mr<1.4S !00< 民:灯<1(化 25< 民.进<28 -32< < -25 1.58 <rm< 1.62 -130 <民，別<-126 18< R:併<23 -73< 行4<-63 1.61 <化4< 1.74 75 <Rmi<79 28< 民34r<32
[0034] 22<私<数 1.錐<ii35<L67 35<反3別<数 -巧<及殺<-巧 32<fv, <40 1.45 <化(，< 1.50 195 < 民％|<200 -17< 民乂，2<-21 -4S<?.37 <-42. 1.60 <打3:7:< 1',诞 20 < _R.37i<24 10<及_巧2.<14 15< fw < 19 1.40 <??祁< 1.48 11 <民姑ι < 15 -21 < R.w<-17 -62<色9 <-55 1.65 <??.巧< 1.75 -.16<民州<-12 _26<民3犯<-22。
[0035]八块等腰道威反射棱镜均为肖特融石英材料，代号形式表述为DI-45°。
[0036]本发明一种高分辨率月边缘光学成像物镜达到了如下的光学指标：
[0037] 焦距:f' = 12mm;相对孔径:F= 2;实用谱线范围：350皿~500皿;视场角：2W= 120° ~150° (像方祀面为半径3.212mm~6.919mm的环形区域)崎变:<0.12%;能量质屯、偏差:<化 m;色偏差：<3 皿;MTF:〉0.7(361p/mm)。
[0038]如图4所示，光学系统能量分布曲线，80%能量集中在15μπι之内，各视场能量集中 度较为统一。
[0039]如图5所示，光学系统探测器6离焦0.1mm时能量分布曲线，80%能量集中在1祉m之 内，各视场能量集中度较为统一。
[0040] 如图6所示，光学系统垂轴色差曲线，短波与长波垂轴色差最大值小于3μπι，短波与 参考波垂轴色差最大值小于化m。
[0041]如图7所示，光学系统MTF曲线，各视场调制传递函数均在0.7W上。
[0042]如图8所示，光系统探测器6离焦-0.1mm时的MTF曲线，各视场调制传递函数均在 0.7W上。
[〇〇4引如图9所示，光学系统探测器6离焦+0.1mm时的MTF曲线，各视场传递函数均在0.5W上，为后续的装调留有较大余量。
【主权项】
1. 一种高分辨率月边缘光学成像物镜，按光线入射顺序同轴设置等腰道威反射棱镜组 (1)、平面反射镜(2)、成像透镜组(3)、光阑(4)、探测器保护玻璃(5)和探测器(6)，平面反射 镜(2)位于等腰道威反射棱镜组(1)的前端，其特征是， 等腰道威反射棱镜组（1)，其包括绕Z轴均匀周向分布的：第一等腰道威反射棱镜（11)， 第二等腰道威反射棱镜（12)，第三等腰道威反射棱镜（13)，第四等腰道威反射棱镜（14)，第 五等腰道威反射棱镜（15)，第六等腰道威反射棱镜（16)，第七等腰道威反射棱镜（17)，第八 等腰道威反射棱镜(18); 成像透镜组（3)，其依次包含第一负月牙型透镜（31)、第二负月牙型透镜（32)、双凹型 透镜(33)、第三负月牙型透镜(34)、第一双凸型透镜（35)、第二双凸型透镜(36)、第四负月 牙型透镜(37)、第三双凸型透镜(38)和第四负月牙型透镜(39); 入射光线经过等腰道威反射棱镜组（1)的各个等腰道威反射棱镜下表面入射，在各个 等腰道威反射棱镜上，入射光在一等腰面反射，在另一等腰面透射，再经平面反射镜(2)反 射，反射光再依次经过第一负月牙型透镜(31)、第二负月牙型透镜（32)、双凹型透镜(33)、 第三负月牙型透镜(34)、第一双凸型透镜(35)、光阑（4)、第二双凸型透镜(36)、第四负月牙 型透镜(37)、第三双凸型透镜(38)、第四负月牙型透镜(39)、探测器保护玻璃(5)透射，被探 测器(6)接收。2. 根据权利要求1所述的每个所述一种高分辨率月边缘光学成像物镜，其特征是，等腰 道威反射棱镜组（1)中每个等腰道威反射棱镜的上表面距离光轴113mm，平面反射镜(2)后 表面与第一负月牙型透镜（31)前表面之间的空气间隔是51.5mm，所述第一负月牙型透镜 (31)后表面与第二负月牙型透镜（32)前表面的空气间隔是10.87mm，所述第二负月牙型透 镜(32)后表面与双凹型透镜(33)前表面的空气间隔是9.04mm，所述双凹型透镜(33)后表面 与第三负月牙型透镜（34)前表面的空气间隔是14.76mm，所述第三负月牙型透镜(34)后表 面与第一双凸型透镜（35)前表面的空气间隔是2.270_，所述第一双凸型透镜（35)后表面 与光阑平面的空气间隔是33.35mm，所述中光阑平面与第二双凸型透镜（36)前表面的空气 间隔是15.76mm，所述第二双凸型透镜（36)后表面与第四负月牙型透镜(37)前表面的空气 间隔是0.5_，所述第四负月牙型透镜（37)后表面与第三双凸型透镜(38)前表面的空气间 隔是1.98mm，所述第三双凸型透镜(38)后表面与第四负月牙型透镜(39)前表面的空气间隔 是2.30mm，所述第四负月牙型透镜（39)后表面与探测器保护玻璃(5)前表面的空气间隔为 8.10_，所述探测器保护玻璃(5)后表面与探测器(6)的空气间隔为1_。3. 根据权利要求1所述的每个所述一种高分辨率月边缘光学成像物镜，其特征是，成像 透镜组(3)中的各光学元件的焦距、折射率及曲率半径分别满足以下条件： 365<5,388 1.56 <mil.69 26< R:川<30 25 < R:m<28 -45< hi < -39 1.42 <m2< 1.48 100< R" 丨 < 108 25< R.3：.2<28 -32< < -25 1.58 <n；r,< 1.62 -130 < R：,n<-126 18<R.r，2<23 -73< ft4<-63 1.61 <n.34< 1.74 75 < Ri4i<79 28< R；,42<32 22< f3S <29 1.60 <n3S< 1.67 35 < R^i<39 -25< R352<-29 32< f?6 <40 1.45 <n%< 1.50 195 < 幻6丨<200 -17<Ri 62<-21 -4δ< fm <-42 ] ,60 <1137*^ 1.69 20 < R37]<'24 10< R372< 14 15< f3x < 19 1.40<Π 38< 1.48 11 < R%i<15 -21 < R.犯<-17 -62< f39 <-55 1.65 <n.39< 1./5 .-16 < 1.2 -.26< R392<-22::4.根据权利要求1所述的每个所述一种高分辨率月边缘光学成像物镜，其特征是，等腰 道威反射棱镜组（1)中每个等腰道威反射棱镜均为肖特融石英材料，代号形式表述为DI- 45。。
【专利摘要】一种高分辨率月边缘光学成像物镜，属于光学系统技术领域，为了解决现有技术存在的问题，该成像物镜，按光线入射顺序同轴设置等腰道威反射棱镜组、平面反射镜、成像透镜组、光阑、探测器保护玻璃和探测器，平面反射镜位于等腰道威反射棱镜组的前端，等腰道威反射棱镜组，其包括绕Z轴均匀周向分布八个等腰道威反射棱镜；入射光线经过等腰道威反射棱镜组的各个等腰道威反射棱镜下表面入射，在每个等腰道威反射棱镜上，入射光在一等腰面反射,在另一等腰面透射，再经平面反射镜反射，反射光再依次成像透镜组和探测器保护玻璃透射，被探测器接收；能适应环月卫星高精度定姿的要求。
【IPC分类】G02B1/00, G02B13/00, G02B27/00
【公开号】CN105445933
【申请号】CN201510969121
【发明人】吕博, 姜珊, 冯睿, 张大亮, 魏忠伦, 付瀚毅, 刘伟奇
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月22日